کوئل احتراق ماشین

اگر خودرو در استارت‌زدن مشکل دارد یا مصرف سوخت آن بیش از حد زیاد است، ممکن است مشکل از سیم‌پیچ احتراق (ignition coil) یا همان کوئل (کویل) آن باشد. یک کوئل مناسب برای کارکرد بهینه خودرو اهمیت زیادی دارد، زیرا احتراق ضعیف می‌تواند به مبدل کاتالیزوری در سیستم اگزوز آسیب برساند، که قیمت آن گران است.

سیم پیچ احتراق را می‌توان تقریباً در هر خودروی بنزینی موجود در بازار یافت. هر اتومبیل معمولا چندین عدد از آنها را دارد که هرکدام در یک سیلندر موتور عمل می‌کنند. سیم پیچ احتراق از القای الکتریکی برای تامین ولتاژهای بالا برای احتراق مناسب سوخت موتور استفاده می‌کند. اگرچه این کار ساده به‌نظر می‌رسد، اما وقتی صحبت از راندمان سوخت و قابلیت اطمینان خودرو است، کیفیت کوئل اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

کوئل چیست؟

کویل بخشی از سیستم جرقه‌زنی خودرو است که خروجی 12 ولت باتری (به نام جریان کم‌کشش) را می‌گیرد‌ و آن را به 45000 ولت (به نام جریان پرتنش) تبدیل می‌کند و سپس آن را به شمع‌های موتور می‌رساند.

وسایل نقلیه بنزینی معمولاً با یک باتری ساده 12 ولتی DC تغذیه می‌شوند. این ولتاژ برای درگیر شدن موتور استارت و چرخاندن موتور کافی است، اما برای احتراق بنزین کافی نیست. (یک شمع به حدود 40000 ولت برای احتراق نیاز دارد) اینجاست که کوئل وارد می‌شود. این قطعه حاوی یک ترانسفورماتور افزایش‌دهنده (در قالب یک سیم‌پیچ) است که می‌تواند جریان کمِ برق ناشی از باطری را به جریان‌های چند هزار ولتی تبدیل کند. سپس این الکتریسیته در زمان مناسب چرخه احتراق سیلندر، به هر شمع فرستاده می‌شود و بخار سوخت را با اکسیژن مشتعل کرده و نیرو تولید می‌کند.

 موتورهای دیزلی فاقد کویل احتراق هستند، زیرا آنها سوخت خود را تنها با استفاده از گرما و فشار مشتعل می‌کنند.

کوئل چطور کار می‌کند؟

برای تولید ولتاژهای بالایی که برای احتراق مورد نیاز است، کویل‌های احتراق از روابطی که بین الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد بهره می‌برند.

هنگامی که جریان برق از یک هادی الکتریکی مانند سیم پیچی عبور می‌کند، میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می‌کند. این میدان یا به‌طور دقیق‌تر، «شار مغناطیسی»، یک ذخیره از انرژی محسوب می‌شود که می‌تواند دوباره به الکتریسیته تبدیل گردد.

هنگامی که جریان الکتریکی برقرار می‌شود، جریان برق به‌سرعت به حداکثر مقدار خود می‌رسد. به‌طور همزمان، میدان مغناطیسی یا شار نیز به حداکثر قدرت خود می‌رسد و تا زمانی که جریان الکتریکی برقرار است، پایدار می‌ماند. اما هنگامی که جریان الکتریکی قطع می‌گردد، میدان مغناطیسی دوباره از بین می‌رود.

دو عامل اصلی بر قدرت میدان مغناطیسی کویل تأثیر می گذارد:

1) جریان اعمال شده به سیم پیچ

2) تعداد دور سیم‌ها در سیم پیچ

از طرف دیگر اگر سیم پیچی در معرض میدان مغناطیسی قرار گیرد و سپس میدان مغناطیسی تغییر کند (یا حرکت کند)، جریان الکتریکی در سیم پیچ ایجاد می‌شود. این فرآیند با عنوان «القاء» شناخته می‌شود.

دو عامل اصلی بر میزان ولتاژ القا شده به سیم پیچ تأثیر می‌گذارد:

1)میزان تغییر (یا سرعت حرکت) میدان مغناطیسی

2)تعداد دور سیم‌ها در سیم پیچ

اگر دو سیم پیچ در کنار یا اطراف یکدیگر قرار گیرند و جریان الکتریکی برای ایجاد میدان مغناطیسی در داخل یک سیم پیچ (که به آن سیم پیچ اولیه می‌گوییم) استفاده شود، میدان مغناطیسی سیم پیچ دوم (یا سیم پیچ ثانویه) را نیز می‌کند. هنگامی که جریان الکتریکی قطع می‌شود و میدان مغناطیسی فرو می‌ریزد، ولتاژی را به سیم پیچ ثانویه القا می‌کند و در نتیجه یک جریان برق در آن ایجاد می‌شود.

در کوئل‌ها، سیم پیچ ثانویه دارای تعداد دور سیم بیشتری نسبت به سیم پیچ اولیه است. پس هنگامی که میدان مغناطیسی فرو می‌ریزد، ولتاژ بیشتری را به سیم پیچ ثانویه نسبت به سیم پیچ اولیه القا می‌کند.

سیم پیچ اولیه کویل معمولاً شامل 150 تا 300 دور سیم است. اما سیم پیچ ثانویه دارای 15000 تا 30000 دور سیم یا حدود 100 برابر سیم بیشتر از سیم پیچ اولیه است. در نتیجه ولتاژ القا شده به سیم پیچ ثانویه، هنگام فروپاشی میدان مغناطیسی تقریباً 100 برابر بیشتر خواهد بود، یعنی حدود 20000 ولت. بنابراین کویل می‌تواند منبع 12 ولتی اصلی را به یک ولتاژ بسیار بالا تبدیل کند و با استفاده از آن انرژی لازم برای سوزاندن بنزین را فراهم کند.

اهمیت استفاده از سیم پیچ احتراق با کارایی بالا

یک سیم پیچ احتراق با کارایی بالا، ولتاژ زیادی را تولید می‌کند که به چهار روش مهم به عملکرد موتور کمک می‌کند.

1. ولتاژ بالاتر باعث ایجاد شکاف شمع (spark plug gap) بزرگ‌تری می‌شود که شعله اولیه قوی‌تری را در شروع احتراق ایجاد می‌کند. نتیجه افزایش گشتاور موتور است.
2. داشتن ولتاژ بیشتر به این معنی است که ولتاژ مورد نیاز سریع‌تر به محل می‌رسد و زمان کمتری برای انحراف ولتاژ از طریق رسوبات کربن شمع باقی می‌گذارد.
3. پتانسیل ولتاژ بالاتر، جریان الکتریکی قوی‌تری را ایجاد می‌کند و این یعنی یعنی انرژی بیشتر و ضربه‌گیری بیشتر.
4. با ولتاژ بیشتر، ذخیره بیشتری از انرژی برای موقعیت‌های غیراستاندارد مانند بالا رفتن از سربالایی با سوخت بد در یک روز گرم با فشار بسیار کم تایرها و باد مخالف 20 مایل در ساعت وجود دارد.

 مشکلات ناشی از کوئل بی‌کیفیت

کوئل بی‌کیفیت با عملکرد نادرست طولانی مدت می‌تواند منجر به مشکلات بزرگ‌تری مانند تاب‌برداشتن میله‌های پیستون یا خوردگی داخل دیواره سیلندر شود. همچنین می‌تواند باعث نشت سوخت نسوخته به سیستم اگزوز شود که برای محیط زیست مضر است و به مبدل‌های کاتالیزوری اتومبیل آسیب می‌زند. پس استفاده از کویل با کیفیت اهمیت زیادی دارد.

یک کویل احتراق خراب یا بی‌کیفیت می‌تواند سبب شود موتور اتومبیل خشن کار کند، صدا تولید کند و کارکرد آن غیر طبیعی باشد. این علائم ناشی از سوختن ناقص سوخت است.

تشخیص خرابی کوئل

علائم یک کویل احتراق معیوب شامل موارد زیر است:

1. از دست دادن قدرت

یکی از اولین علائمی که ممکن است در صورت معیوب بودن کویل احتراق متوجه آن شوید از دست دادن قدرت است. این مشکل زمانی اتفاق می‌افتد که جرقه‌های نامنظم نتوانند احتراق لازم را ایجاد کنند و باعث مشکلات عملکردی مانند ایجاد احساس کندی خودرو ‌شوند.

2. شتاب ضعیف و حرکت کند

اگر کویل به‌خوبی عمل نکند، موتور در شتاب گرفتن کند عمل کرده و رسیدن به سرعت مورد نظر زمان بیشتری می‌برد.

4. آتش معکوس با بک فایر

آتش معکوس زمانی اتفاق می افتد‌که سوخت استفاده نشده از محفظه احتراق خارج شود و در لوله‌های اگزوز در اثر گرما و فشار مشتعل گردد. در این حالت صدای انفجاری بلندی را ایجاد می‌کند و به دنبال آن دود سیاهی از لوله اگزوز خارج می‌شود و بوی گاز شدیدی به مشام می‌رسد.

5. روشن شدن سخت

معیوب بودن سیم پیچ یا خرابی سیم پیچ احتراق می‌تواند باعث شود که ماشین به‌سختی روشن شود.

6. روشن شدن چراغ چک موتور

هنگامی که کویل‌های احتراق دچار نقص یا خرابی می‌شوند، واحد کنترل موتور وسیله نقلیه کدهای عیب تشخیصی (DTC) مخصوص خرابی سیم پیچ احتراق را ثبت می‌کند و چراغ چک موتور را فعال می‌کند.

معرفی کوئل‌های ساخته شده توسط شرکت پرتوناب الکترونیک

آلایندگی کمتر، مصرف سوخت کمتر، ولتاژ احتراق بیشتر، فضای محدود در واحد محرکه و محفظه موتور همه از ویژگی‌هایی هستند که لازم است که یک کوئل خوب داشته باشد. برای کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش راندمان، فن‌آوری‌های کوئل به‌طور مداوم توسعه می‌یابد. در همین راستا کوئل تولید‌شده توسط پرتوناب الکترونیک، فناوری‌های احتراق را با پیشرفت صنعت خودروسازی بین‌المللی ارتقا می‌دهد تا عملکرد آنها در سطح بین‌المللی و مطابق با استانداردهای روز حفظ کند.

شرکت قادر است سال‌ها تجربه ارزشمند خود به‌عنوان یک متخصص فناوری احتراق را در قالب محصولات با کیفیت، در اختیار مصرف‌کنندگان قطعات خودرو قرار دهد.

ظاهر و ساخت کوئل پرتوناب الکترونیک

کویل احتراق مدرن پرتوناب الکترونیک شبیه یک چکمه لاستیکی است که روی شمع خودرو می‌لغزد. در قسمت بالا، یک رابط الکتریکی برای دریافت ولتاژ و تعدادی رزوه وجود دارد تا کویل به‌طور ایمن روی موتور نصب شود.

اگر بخواهیم درباره ساختار داخلی قطعه صحبت کنیم، چندین‌متر سیم‌کشی مسی محکم در درون آن وجود دارد که سیم پیچ را تشکیل می‌دهد. این سیم‌پیچ دور یک هسته آهنی پیچیده شده است که جریان 12 ولت را دریافت می‌کند تا به‌عنوان آهنربای الکتریکی عمل کند.

انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی هسته همان انرژی است که به شمع منتقل می‌شود. در نهایت، کل بسته کویل در یک عایق رزینی قرار گرفته است تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود.

 سیم پیچ احتراق پرتوناب الکترونیک مانند سایر کوئل‌های خودرو از یک اصل به نام «قانون القایی فارادی» برای تولید مقادیر باورنکردنی انرژی استفاده می‌کند؛ قانونی که در هنگام ساخت موتورهای الکتریکی و همچنین ژنراتورها اعمال می‌شود.

مزایای کوئل‌های پرتوناب الکترونیک

طراحی و توسعه محصولات در داخل شركت پرتوناب الکترونیک با استفاده از ابزارهای CAE/CAD انجام می‌شود، در نتیجه علاوه بر افزایش کیفیت محصول، هزینه‌ها کاهش یافته و کویل‌های این شرکت با کیفیتی خوب و قیمتی مقرون به صرفه وارد بازار می‌گردند.

به كارگيری پرسنل مجرب و كارآزموده، استفاده از ماشين‌آلات و تجهيزات مدرن و مطابق تكنولوژی روز دنيا و تامين مواد اوليه از منابع اصلي و معتبر، از دیگر ویژگی‌هایی است که کوئل‌های پرتوناب الکترونیک را از بسیاری دیگر کوئل‌های مجزا می‌کند.

ارتباط تنگانتگ شرکت با مشتریان، سبب می‌شود به‌خوبی بازخورد محصولات دریافت شده و اقدامات لازم، در تصمیمات هوشمندانه و سریع، برای ارتقای کیفیت محصول انجام گردد.